01第一 隧道施工方法简介!.doc

第一章 隧道常用施工方法简介 第一章 隧道常用施工方法简介  PAGE 12  PAGE 13 第一章 隧道施工方法简介 第一节 隧道施工方法的分类、适用条件及选择原则 一、隧道施工方法的分类 前已述及，隧道及地下工程的“施工方法”是开挖和支护等工序的组合，或者定义为为达到规定的使用目的、规定的设计要求、规定的技术标准，使用一定的人员、资金、机械、材料，运用一定的技术措施和管理措施，遵循一定的作业程序，修建隧道及地下洞室建筑物的方法。 按照开挖成形方法、破岩掘进方式、支护结构施作方式或空间维护方式的不同，以及隧道穿越地层的不同，目前一般可以将隧道施工方法分类如下： 1、矿山法（又称为钻爆法或暗挖法），可分为 传统矿山法（日本称为背板法） 现代新奥法（NATM）（又称为锚喷构筑法） 2、明挖法，可分为 放坡明挖法 悬臂支护明挖法 围护结构加支撑明挖法 施工方法 3、盖挖法，可分为 盖挖顺作法 盖挖逆作法 4、盾构法，可分为 敞胸式盾构法 闭胸式盾构法 5、掘进机法（TBM） 6、沉埋法 （又称为沉管法） 本书将以现代隧道工程理论为主要线索，重点介绍“新奥法”，其它的施工方法只作简要介绍。 二、隧道施工方法的适用条件 以上各种方法与地层条件、埋深条件、建筑环境条件的适应性见下表： 隧道施工方法及其适用条件 表1-1 隧道施工方法 地层条件传统矿山法（背板法）新奥法盾构法明挖法浅埋暗挖法盖挖法沉埋法连续墙法山岭隧道适用适用适用浅埋区段适用浅埋及软土隧道加特殊工法适用适用适用适用适用适用海底、河底、湖底 （地层中）隧道适用适用水底（河床上）隧道适用三、隧道施工方法的选择原则 隧道工程地质条件（工程所处的地下建筑环境条件）主要表现为围岩的自稳能力和抗扰动能力、被挖除岩体的抗破坏能力、地下水储藏条件、地应??大小、地温、易燃易爆有害物质以及这些条件的变化情况；隧道工程结构条件主要表现为隧道长度、隧道断面大小、形状、洞室的组合形式以及支护结构类型等情况；隧道工程施工条件主要表现为隧道施工对围岩的扰动、支护结构对围岩提供帮助或限制的有效性；施工对作业空间的要求、提高施工速度的要求、控制施工成本的要求、保证工程质量的要求、保证施工安全的要求、减少环境污染的要求；施工队伍技术水平、施工人员素质、施工队伍的管理水平。 隧道施工方法的选择原则是：应根据实际隧道工程上述三个方面的条件，充分研究、综合考虑，选择适当的施工方法，并根据各方面条件的变化及时调整和改变施工方法。所选施工方法必须与围岩的自稳能力相适应；必须与被挖除岩体的坚硬程度相适应；必须与工程地质条件的变化相适应；必须与隧道断面大小、形状、以及洞室的组合情况相适应；必须与施工技术水平相适应；必须尽量减少对围岩的扰动，并保持围岩的自稳能力不显著降低和充分利用其自稳能力；必须能有效保证围岩稳定；必须能够满足作业空间的要求；必须能满足施工组织和管理方面的要求；必须能够满足施工速度的要求；必须能满足施工成本控制的要求；必须能满足工程质量的要求；必须能满足施工安全的要求；必须能满足环境保护的要求。 应当指出的是，隧道工程施工是在应力岩体中开拓地下空间。由于地质条件的复杂性和多变性，以及地质勘探、施工技术和人们对工程问题认识的局限性，使得人们在隧道施工过程中不可避免的会遇到预料之外的地质条件的突然变化，甚至发生如流变、坍方、流沙、溶洞、瓦斯、高温、岩爆等工程事故。所以，隧道施工人员，一方面应当根据隧道工程各方面的具体条件加以综合考虑、反复比较，选择最经济、最合理的施工方法，甚至是多种方法、多种技术的综合应用；另一方面应密切关注施工过程中的各种变化，及时根据实际情况调整施工方案、施工方法、施工技术和施工进度等各项计划。这是一个受多种因素影响的动态的择优过程。 第二节 传统矿山法 一、矿山法概述 “矿山法”是采用钻眼爆破方式破岩，纵向分段横向分部（或全断面）开挖，每一块开挖成形后即对围岩施以适当的支护，并提供维护隧道长期稳定的安全储备的施工方法。矿山法是因其最早应用于坑道采矿而得名。又因其采用“钻眼爆破”方式破岩，故工程现场也称之为“钻爆法”。 隧道开挖成形后对围岩的支护，可以分为钢木构件支撑和锚杆喷射混凝土支护两大类。人们习惯上将采用钢木构件作为临时支撑的施工方法称为“传统矿山法”；而将采用锚杆喷射砼作为初期支护的施工方法称之为“新奥法”。 矿山法施工工艺是一系列工序的组合，可以机动灵活地进行调整，所以当施工条件发生变化时，它依然表现出很强的适应性；施工设备的配套也比较灵活，机械的组装简单，转移方便，重复利用率高；长期的实践已使